特開 2022-135578 表面材の施工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022135578

(43)【公開日】2022-09-15

(54)【発明の名称】表面材の施工方法

(51)【国際特許分類】

   E04F 13/08 20060101AFI20220908BHJP

   B28B 1/16 20060101ALI20220908BHJP

   B28B 1/30 20060101ALI20220908BHJP

   E04F 13/14 20060101ALI20220908BHJP

【ＦＩ】

E04F13/08 101V

B28B1/16

B28B1/30

E04F13/14 103F

E04F13/14 103E

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021035489

(22)【出願日】2021-03-05

(71)【出願人】

【識別番号】000002299

【氏名又は名称】清水建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100161506

【弁理士】

【氏名又は名称】川渕 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(72)【発明者】

【氏名】小倉 大季

(72)【発明者】

【氏名】磯田 和彦

(72)【発明者】

【氏名】吉武 謙二

【テーマコード（参考）】

2E110

4G052

【Ｆターム（参考）】

2E110AA41

2E110AB04

2E110BC07

2E110BC12

2E110GA34W

2E110GB23Z

2E110GB24Z

4G052AB16

4G052AB45

4G052DA01

4G052DB12

4G052DC06

(57)【要約】

【課題】付加製造装置を用いて表面材を施工性良く貼り付けることができる表面材の施工方法を提供する。
【解決手段】表面材の施工方法は、付加製造装置から水硬性混合物２１を吐出して基材２を構築する基材構築工程と、水硬性混合物２１が凝結する前に、基材２の表面２ｆに表面材３を設置する表面材設置工程と、を備え、表面材設置工程では、表面材３を基材２の表面２ｆに押圧して表面材３を設置し、表面材３における基材２の表面２ｆに設置される設置面３ｂには、凹凸が形成されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

付加製造装置から水硬性混合物を吐出して基材を構築する基材構築工程と、
前記水硬性混合物が凝結する前に、該基材の表面に表面材を設置する表面材設置工程と、を備える表面材の施工方法。

【請求項2】

前記表面材設置工程では、前記表面材を前記基材の表面に押圧する請求項１に記載の表面材の施工方法。

【請求項3】

前記表面材における前記基材の表面に設置される設置面には、凹凸が形成されている請求項１または２に記載の表面材の施工方法。

【請求項4】

前記基材構築工程では、前記水硬性混合物を積層して前記基材を構築し、
前記表面材は、
前記基材の表面に配置される表面部と、
該表面部の上部から折曲された取付部と、を有し、
前記水硬性混合物の下側の層の上に前記取付部を設置した後に、該取付部の上に前記水硬性混合物の上側の層を積層する請求項１または２に記載の表面材の施工方法。

【請求項5】

前記表面材は、
前記基材の表面に配置される表面部と、
該表面部における前記基材の表面に設置される設置面に設けられたスタッドジベルと、を有し、
前記表面材設置工程では、前記スタッドジベルを前記水硬性混合物に定着させる請求項１または２に記載の表面材の施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表面材の施工方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、建築物の外壁や柱部材に貼り付けるタイル等の表面材は、コンクリート部材を施工してコンクリート部材が凝結した後に、接着剤やモルタル等の材料を使用してコンクリート部材に貼り付けることが多い。

【0003】

一方、近年では、付加製造装置等を用いて、セメント系材料を所定箇所に押し出して構造物を構築する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６０５８６８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来の表面材の施工方法では、表面材をコンクリート部材に貼り付けるのは、コンクリート部材が凝結した後となるため、時間を要するという問題点がある。また、構造物を長期間供用していると、タイルの浮きや剥落等が生じる場合があり、補修作業等のメンテナンスが必要になり、維持管理費が発生するという問題点もある。

【0006】

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、付加製造装置を用いて表面材を施工性良く貼り付けることができる表面材の施工方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る表面材の施工方法は、付加製造装置から水硬性混合物を吐出して基材を構築する基材構築工程と、前記水硬性混合物が凝結する前に、該基材の表面に表面材を設置する表面材設置工程と、を備える。

【0008】

このように構成された表面材の施工方法では、付加製造装置から吐出された水硬性混合物からなる基材の表面に、水硬性混合物が凝結する前に表面材を設置することができる。よって、表面材を接着するための接着剤等の材料が不要であり、水硬性混合物が凝結する前に表面材を基材に設置するため早期に仕上がるため、施工性が良い。なお、「水硬性混合物」とは、種々のセメント系材料（例えば、セメントペースト、モルタル、コンクリートなど）、およびジオポリマー組成物などを含む材料のことである。

【0009】

また、本発明に係る表面材の施工方法は、前記表面材設置工程では、前記表面材を前記基材の表面に押圧してもよい。

【0010】

このように構成された表面材の施工方法では、表面材を基材の表面に設置する際には、表面材を基材の表面に押圧する。よって、表面材が基材の表面に強固に固定される。

【0011】

また、本発明に係る表面材の施工方法は、前記表面材における前記基材の表面に設置される設置面には、凹凸が形成されていてもよい。

【0012】

このように構成された表面材の施工方法では、表面材の設置面には、凹凸が形成されている。よって、表面材を基材の表面に設置すると設置面の凹んでいる部分に凝結前の水硬性混合物が入り込むため、表面材が基材の表面に強固に固定される。

【0013】

また、本発明に係る表面材の施工方法は、前記基材構築工程では、前記水硬性混合物を積層して前記基材を構築し、前記表面材は、前記基材の表面に配置される表面部と、該表面部の上部から折曲された取付部と、を有し、前記水硬性混合物の下側の層の上に前記取付部を設置した後に、該取付部の上に前記水硬性混合物の上側の層を積層していてもよい。

【0014】

このように構成された表面材の施工方法では、表面材の取付部は、水硬性混合物の下側の層と水硬性混合物の上側の層との間に挟み込まれる。よって、取付部が水硬性混合物の上側の層の自重により水硬性混合物の下側の層に押さえ付けられるため、表面材が基材に強固に固定される。

【0015】

また、本発明に係る表面材の施工方法は、前記表面材は、前記基材の表面に配置される表面部と、該表面部における前記基材の表面に設置される設置面に設けられたスタッドジベルと、を有し、前記表面材設置工程では、前記スタッドジベルを前記水硬性混合物に定着させていてもよい。

【0016】

このように構成された表面材の施工方法では、表面材のスタッドジベルが凝結後の水硬性混合物内に定着するため、表面材が基材に強固に固定される。

【発明の効果】

【0017】

本発明に係る表面材の施工方法によれば、付加製造装置を用いて表面材を施工性良く貼り付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の第一実施形態に係る表面材の施工方法を示す正面図であり、基材構築工程を示す。

【図2】本発明の第一実施形態に係る表面材の施工方法を示す断面図であり、表面材設置工程を示す。

【図3】本発明の第二実施形態に係る表面材の施工方法を示す正面図であり、表面材設置工程を示す。

【図4】本発明の第二実施形態に係る表面材の施工方法を示す斜視図であり、表面材設置工程を示す。

【図5】本発明の第三実施形態に係る表面材の施工方法で使用する表面材を示し、（ａ）断面図であり、（ｂ）斜視図である。

【図6】本発明の第三実施形態に係る表面材の施工方法を示す断面図であり、表面材設置工程を示す。

【図7】本発明の第一実施形態の変形例で使用する付加製造装置を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

（第一実施形態）
本発明の第一実施形態に係る表面材の施工方法について、図面を用いて説明する。本実施形態では、タイルをコンクリートに設置する場合の説明を行う。表面材の施工方法は、基材構築工程と、表面材設置工程と、を備えている。

【0020】

図１に示すように、基材構築工程では、付加製造装置１を用いて基材２を構築する。付加製造装置１は、ノズル１１と、リフター部１２と、自走部１３と、ホース１４と、を有している。リフター部１２は、ノズル１１及びノズル１１に未硬化（未凝結）状態のコンクリート流動体（水硬性混合物）２１を供給するホース１４を支持し、ノズル１１を所定の高さまで昇降させる。自走部１３は、リフター部１２と連結されている。自走部１３は、所定の箇所を自走し、リフター部１２と連動してノズル１１を移動させる。ノズル１１からコンクリート流動体２１が吐出される。コンクリート流動体２１はノズル１１から、押し出されるように吐出される。付加製造装置１の構成は、特に限定されない。付加製造装置１は、遠隔操作可能であってもよい。

【0021】

ノズル１１からコンクリート流動体２１を吐出して、下方から上方に積層することによって、所定の形状の基材２を構築する。なお、ノズル１１からコンクリート流動体２１を吹き付ける（噴射する）ように吐出して、所定の形状の基材２を構築する構成でもよい。

【0022】

水硬性混合物の一例のコンクリート流動体２１は、種々のセメント系材料（例えば、セメントペースト、モルタル、コンクリートなど）、およびジオポリマー組成物などを含む材料のことである。

【0023】

図２に示すように、表面材設置工程では、ロボットアーム４１等の機械装置を用いて、基材２の表面２ｆにタイル（表面材）３を設置する。

【0024】

基材２となるコンクリート流動体２１が凝結する前に、基材２の表面２ｆにタイル３を設置する。不図示のロボット本体部から延びるロボットアーム４１の先端部に設けられた真空吸着パット４２に、タイル３の仕上げ面３ｆを吸着させる。タイル３を、基材２の表面２ｆに押圧する。なお、コンクリート流動体２１が凝結する前とは、ＪＩＳＡ１１４７：２０１９ コンクリートの凝結時間試験方法における貫入抵抗試験装置で測定した貫入抵抗値が８Ｎ／ｍｍ^２以下の状態である。

【0025】

タイル３における基材２の表面２ｆに設置される設置面３ｂには、タイル３の板厚方向に凹む凹部３１が形成されている。タイル３の設置面３ｂは、凹部３１が形成されることによって、凹凸形状になっている。

【0026】

タイル３の凹部３１内に未硬化のコンクリート流動体２１が入り込み、タイル３と基材２とが一体化させる。タイル３の設置が終わると、真空吸着パット４２内の空気圧を解除して、真空吸着パット４２をタイル３の仕上げ面３ｆから取り外す。なお、ロボット本体部は、付加製造装置１とは別の装置であってもよし、付加製造装置１に取り付けられていてもよい。

【0027】

コンクリート流動体２１を下側から上側に積層している間に、既に積層された下側の部分から順に基材２の表面２ｆにタイル３を設置してもよい。

【0028】

このように構成された表面材の施工方法では、付加製造装置１から吐出されたコンクリート流動体２１からなる基材２の表面２ｆに、コンクリート流動体２１が凝結する前にタイル３を設置することができる。よって、タイル３を接着するための接着剤等の材料が不要であり、コンクリート流動体２１が凝結する前にタイル３を基材２に設置するため早期に仕上がるため、施工性が良い。また、基材２とタイル３との一体性が高まり、タイル３の剥落が抑制される。

【0029】

また、タイル３を基材２の表面２ｆに設置する際には、タイル３を基材２の表面２ｆに押圧する。よって、タイル３が基材２の表面２ｆに強固に固定される。

【0030】

また、タイル３の設置面３ｂには、凹凸（蟻足）が形成されている。よって、タイル３を基材２の表面２ｆに設置すると設置面３ｂの凹部３１に凝結前のコンクリート流動体２１が入り込むため、タイル３が基材２の表面２ｆに強固に固定される。

【0031】

（第二実施形態）
次に、本発明第二実施形態に係る表面材の施工方法について、主に図３及び図４を用いて説明する。なお、下記に示す実施形態において、第一実施形態と略同一の構成の箇所については、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

【0032】

図４に示すように、本実施形態では、タイル３Ａは、断面視Ｌ字状をしている。タイル３Ａは、表面板部（表面部）３３と、取付板部（取付部）３４と、を有している。タイル３Ａの説明において、タイル３Ａが基材２に設置された姿勢に基づいて、方向を定義する。表面板部３３は、板状に形成されている。表面板部３３の板面は、鉛直面に沿って配置されている。取付板部３４は、表面板部３３の上端部から表面板部３３に対して略直角に折曲されている。取付板部３４の板面は、上下方向を向いている。

【0033】

表面材設置工程では、コンクリート流動体２１（基材２）を押し出して形成された下側積層体２２の上面２ｕにタイル３Ａの取付板部３４を載置し、基材２の表面２ｆにタイル３Ａの表面板部３３を配置する。図３に示すように、その後、タイル３Ａの取付板部３４上に、コンクリート流動体２１を押し出して上側積層体２３を積層する。取付板部３４は、下側積層体２２と上側積層体２３との間に挟み込まれて、取付板部３４は基材２と一体化される。なお、図３及び図４では、下側積層体２２が二層２２ａ，２２ｂで構成され、上側積層体２３が二層２３ａ，２３ｂで構成されているが、下側積層体２２及び上側積層体２３は一層でも三層以上でもよい。タイル３Ａを基材２に設置する作業は、ロボットアーム４１（図２参照）を用いて行ってもよい。

【0034】

このように構成された表面材の施工方法では、付加製造装置１から吐出されたコンクリート流動体２１からなる基材２の表面２ｆに、コンクリート流動体２１が凝結する前にタイル３Ａを設置することができる。よって、タイル３Ａを接着するための接着剤等の材料が不要であり、コンクリート流動体２１が凝結する前にタイル３Ａを基材２に設置するため早期に仕上がるため、施工性が良い。

【0035】

また、タイル３の取付板部３４は、コンクリート流動体２１の下側の層（下側積層体２２）とコンクリート流動体２１の上側の層（上側積層体２３）との間に挟み込まれる。よって、取付板部３４がコンクリート流動体２１の上側の層の自重によりコンクリート流動体２１の下側の層に押さえ付けられるため、タイル３が基材２に強固に固定される。取付板部３４の幅はタイル３Ａ（表面板部３３）と同じでも、小さくてもよく、複数に分割されていてもよい。取付板部３４は，エキスパンドメタル等のメッシュ状の金属板でもよい。

【0036】

（第三実施形態）
次に、本発明の第三実施形態に係る表面材の施工方法について、主に図５及び図６を用いて説明する。

【0037】

図５に示すように、本実施形態では、タイル３Ｂは、表面板部（表面部）３５と、スタッドジベル３６と、を有している。タイル３Ｂの説明において、タイル３Ｂが基材２に設置された姿勢（図６参照）に基づいて、方向を定義する。表面板部３５は、板状に形成されている。表面板部３５の板面は、鉛直面（壁面）に沿って配置されている。スタッドジベル３６は、スタッド鉄筋、スタッドボルト及び頭付きスタッド等を含むものである。

【0038】

スタッドジベル３６は、表面板部３３における基材２の表面２ｆ（図６参照）の裏面となる設置面３ｂに設けられている。スタッドジベル３６は、固定板部３６ａにスタッド溶接される軸部３６ｂと、頭部３６ｃと、を有している。固定板部３６ａは、板状に形成された鋼板である。固定板部３６ａの板面は、鉛直面（壁面）に沿って配置されている。固定板部３６ａは、表面板部３５の設置面３ｂに形成されて凹部３５ａに配置され、凹部３５ａに固定されている。軸部３６ｂは、固定板部３６ａから水平方向に延びている。軸部３６ｂは、棒状に形成されている。頭付きスタッドの頭部３６ｃは、軸部３６ｂの先端部に設けられている。頭部３６ｃの径は、軸部３６ｂの径よりも大きい。

【0039】

図６に示すように、表面材設置工程では、基材２となるコンクリート流動体２１が凝結する前に、タイル３Ｂのスタッドジベル３６をコンクリート流動体２１（基材２）の内部に押し込み、スタッドジベル３６の軸部３６ｂを基材２に定着させ、タイル３Ｂと基材２とを一体化させる。また、図３で示したように、コンクリート流動体２１（基材２）を押し出して形成された下側積層体２２の上面２ｕにタイル３Ｂのスタッドジベル３６を載置してもよい。スタッドジベル３６は、下側積層体２２と上側積層体２３との間に挟み込まれて、スタッドジベル３６は基材２と一体化される。

【0040】

基材２を外周側に配置し、基材２で囲まれた内部にコンクリート２６を打設する場合には、スタッドジベル３６の先端がコンクリート２６に到達するようにして、スタッドジベル３６の軸部３６ｂや頭部３６ｃをコンクリート２６内に定着させてもよい。コンクリート２６を打設しない場合には、スタッドジベル３６を基材２の内部に配置して、スタッドジベル３６の軸部３６ｂや頭部３６ｃを基材２に定着させてもよい。

【0041】

このように構成された表面材の施工方法では、付加製造装置１から吐出されたコンクリート流動体２１からなる基材２の表面２ｆに、コンクリート流動体２１が凝結する前にタイル３Ｂを設置することができる。よって、タイル３Ｂを接着するための接着剤等の材料が不要であり、コンクリート流動体２１が凝結する前にタイル３Ｂを基材２に設置するため早期に仕上がるため、施工性が良い。

【0042】

また、タイル３のスタッドジベル３６が凝結後のコンクリート流動体２１内に定着するため、タイル３が基材２に強固に固定される。

【0043】

なお、上述した実施の形態において示した組立手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

【0044】

例えば、上記に示す実施形態では、表面材としてタイルを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限られない。表面材は基材の表面に設置される部分が略平板状に形成されたものであって、太陽光パネルや照明パネル等であってもよい。

【0045】

また、タイル３の設置面３ｂには凹凸が形状されておらず、平滑な面であってもよい。

【0046】

また、表面材設置工程と並行して、基材２の表面２ｆに凹凸を形成する加工をする仕上げ加工工程を行ってよい。つまり、基材２の表面２ｆのうち一部にはタイル３が設置され、基材２の表面２ｆの他の部分には凹凸が施される。

【0047】

例えば、図７に示すように、付加製造装置１Ａは、仕上げ加工部４０を備えている。仕上げ加工部４０は、第一加工部４４と、第二加工部４９と、を有している。第一加工部４４は、コンクリート流動体２１の表面２ｆをならす（第一種類の凹凸を形成する加工する）ことが可能なブラシ等である。第二加工部４９は、コンクリート流動体２１の表面２ｆからコンクリート流動体２１を削ったり盛ったりする（第二種類の凹凸を形成する加工する）ことが可能なヘラ等である。付加製造装置１Ａによって仕上げ加工工程を行うことによって、コンクリート流動体２１が凝結する前に、仕上げ加工部４０によって、基材２の表面２ｆに凹凸を形成する加工をする。よって、基材２の表面２ｆに凹凸を形成して立体装飾仕上げとすることで、単にコンクリート流動体２１を吹き付けただけではできない、複雑で精緻な芸術性の基材２の表面仕上げを構築することができる。

【符号の説明】

【0048】

１…付加製造装置
２…基材
２ｆ…表面
３，３Ａ，３Ｂ…タイル（表面材）
３ｂ…設置面
３ｆ…面
２１…コンクリート流動体（水硬性混合物）
３３，３５…表面板部（表面部）
３４…取付板部（取付部）
３６…スタッドジベル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】